Question

兩位同學(xué)在課外組織了兩個(gè)探究活動(dòng)：

(1)內(nèi)容：在電流一定時(shí)，探究導(dǎo)體的電功率與導(dǎo)體的電阻是否有關(guān)系？

(2)內(nèi)容：在電流一定時(shí)，探究導(dǎo)體的電功率與導(dǎo)體的電阻成正比

請(qǐng)根探究?jī)?nèi)容，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)原理、電路圖、實(shí)驗(yàn)器材、簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟。

 

Answer 1

【答案】

：（1）根據(jù)電功率的計(jì)算公式P=UI計(jì)算出電功率的大小，與對(duì)應(yīng)的電阻值進(jìn)行比較得出結(jié)論；

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材：電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電阻箱、電壓表、電流表、導(dǎo)線(xiàn)．

（3）電壓表測(cè)電阻箱兩端電壓，電流表測(cè)電流，電阻箱與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電路圖如下：

（4）該實(shí)驗(yàn)的主要步驟是：①將電阻箱調(diào)到一適當(dāng)阻值，閉合開(kāi)關(guān)，讀出電壓表、電流表的示數(shù)，并記下電阻箱的阻值；

②改變電阻箱為另一適當(dāng)阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值，使電流表示數(shù)與第①步相同，讀出電壓表示數(shù)，并記下此時(shí)電阻箱的阻值．

③根據(jù)P=UI計(jì)算出電功率，與對(duì)應(yīng)的電阻值比較得出結(jié)論．

【解析】（1）根據(jù)電功率的計(jì)算公式P=UI計(jì)算出電功率的大小，與對(duì)應(yīng)的電阻值進(jìn)行比較得出結(jié)論；

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材：電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電阻箱、電壓表、電流表、導(dǎo)線(xiàn)．

（3）電壓表測(cè)電阻箱兩端電壓，電流表測(cè)電流，電阻箱與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電路圖如下：

（4）該實(shí)驗(yàn)的主要步驟是：①將電阻箱調(diào)到一適當(dāng)阻值，閉合開(kāi)關(guān)，讀出電壓表、電流表的示數(shù)，并記下電阻箱的阻值；

②改變電阻箱為另一適當(dāng)阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值，使電流表示數(shù)與第①步相同，讀出電壓表示數(shù)，并記下此時(shí)電阻箱的阻值．

③根據(jù)P=UI計(jì)算出電功率，與對(duì)應(yīng)的電阻值比較得出結(jié)論．

思路分析：（1）電功率、電阻、電流的關(guān)系為P=I²R，研究電功率與電阻的關(guān)系時(shí)，控制電流一定；

（2）實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，保持電路中的電流一定；

（3）實(shí)驗(yàn)中記錄電壓表U和電流表示數(shù)I，以及電阻箱電阻，根據(jù)P=UI計(jì)算出電功率和電阻箱電阻進(jìn)行對(duì)比分析．

試題點(diǎn)評(píng)：（1）本探究實(shí)驗(yàn)也是控制變量法思想的運(yùn)用，實(shí)驗(yàn)中要牢牢把握電流一定這一不變量；

（2）電壓表的作用是測(cè)量電阻箱兩端的電壓，便于用公式P=UI計(jì)算電功率．